肖特基二极管的目前趋势

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2017-03-25
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虽然肖特基二极管已经上市有几十年了,新的发展和产品却不断增强了它的特性并扩展了应用的可能性。除了太阳能电池板和汽车,它们现在也被用于笔记本电脑、智能手机和平板电脑的电池充电器。

  早在1938年,德国物理学家Walter Schottky开发了金属-半导体接触的模型。与半导体-半导体接触相反,肖特基二极管由于材料组成的选择方式在半导体的界面上形成了一个耗尽区而因此具有势垒。这防止了低于特定功率阈值的电功率在金属和半导体之间流通。肖特基二极管因此比其他金属-半导体二极管(例如:表现出欧姆电阻行为的欧姆接触)为转移提供了更大的势垒。

  由于这种特性,肖特基二极管主要用于以下两个领域:

  1)整流,即在开关电源(开关模式电源,SMPS)或电源整流器内部的交流至直流转换,以及直流电压转换;

  2)阻止直流电流和相反极性的直流的反向流动,例如当电池插入不正确时。

  由于其较高的开关速度,肖特基二极管主要用于高达微波范围的高频应用。这也是由于它们的低饱和能力。因此,它们通常在开关电源中以续流二极管或整流器二极管的形式用作降低感应电压的保护二极管,还可用作检测电路的解调器。

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  肖特基二极管的典型应用包括,例如太阳能电池板或开关模式电源。原因是开关模式电源目前通常的工作频率高于20kHz,有时在较小的应用中甚至高达200kHz。因此,虽然DST有所普及,但在该领域主要使用的是肖特基二极管。今天,开关电源正越来越多地被用来将交流电转换为直流电,包括笔记本电脑和平板电脑的电源适配器、智能手机的USB充电器、台式电脑、网络设备、机顶盒、无线路由器和许多其他设备的内置电源。如果某件设备具有其运行所需的处理器或存储器单元并且由交流电供电(例如通过家中的插座或车中的交流发电机),那么通常安装的是开关电源。

  电源整流器因此主要用于电源应用中,在这些应用中来自交流发电机的交流电必须为后面的各种装置转换为5V9V16V 24V的直流电。在汽车中,直流到直流电源将电池的12V24V电流转换为汽车中各种器件所用的5V9V16V或其他电压的直流电。尽管电流及其电压的可靠转换通常是直流至交流或直流至直流电源和其他电气设备的主要目标,防止逆流却是太阳能模块的目标。由半导体材料制成的太阳能电池因提供的能量(例如,来自太阳的电磁辐射)而产生自由的电荷载子。为了从这些电荷载子中产生电流,正负电荷的载子必须朝向不同的方向。这通常是利用内部电场来完成的,而内部电场可以通过半导体-半导体或金属-半导体结来产生。后者由于其较低的正向电压降可以更好地防止可能的回流,从而防止整流器的功率损耗。

  肖特基二极管过去在所有应用中主导了市场,因为它们更容易生产且更便宜。重庆达标电子可以以极低的价格提供这些器件。然而,质量要求、耐久性、抵抗恶劣环境以及个性化调整正在起着越来越重要的作用;因此,选择价格更高的产品通常在长远看来更具回报性。


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